Desarrollo de las IMT-Avanzadas: El enfoque EMeRT

Stephen M. Blust, Presidente del Grupo de Trabajo 5D del UIT–R y Director de Normas de Radiocomunicaciones de AT&T, Inc.

¿Qué son las IMT-Avanzadas?

Las telecomunicaciones móviles internacionales avanzadas (IMT-Avanzadas) remiten a sistemas móviles que incluyen nuevas capacidades IMT, las cuales van más allá de las que caracterizaban a las IMT-2000. Dichos sistemas proporcionarán acceso a una amplia gama de servicios de telecomunicaciones (incluidos los servicios móviles avanzados), soportados por redes móviles y fijas cada vez más basadas en paquetes. Dicho de otro modo, las IMT-Avanzadas (o 4G) sobrepasarán la tecnología de tercera generación (3G).

Los sistemas IMT avanzados soportarán aplicaciones de baja a alta movilidad en una gama muy amplia de velocidades de datos para responder a las exigencias de los usuarios y los servicios en múltiples entornos de usuario. Estos sistemas contarán también con capacidades que les permitirán ofrecer aplicaciones multimedios de gran calidad en el marco de un número considerable de servicios y plataformas, que aportarán un significativo mejoramiento a la calidad de funcionamiento y de servicio. Esto puede verse en el “diagrama de la camioneta” (véase la Figura 1) que hemos adaptado a partir de la Recomendación UIT–R M.1645 preparada por el Sector de Radiocomunicaciones de la UIT (UIT–R).

Según puede apreciarse en la Resolución UIT–R 56, las IMT-2000 y las IMT-Avanzadas se conocen colectivamente por su nombre raíz, IMT. Y la UIT es una organización reconocida internacionalmente a la que se ha encargado definir las próximas generaciones de tecnologías inalámbricas globales, basándose en su trabajo sobre las IMT.

El UIT–R sigue avanzando en sus actividades con el fin de concluir los documentos que exigen las definiciones mencionadas, y durante largos años ha mantenido consultas con la comunidad mundial por conducto del Grupo de Trabajo 8F y dentro del ámbito de la Cuestión UIT–R 229-1/8 “Futuros desarrollos de la IMT-2000 y sistemas posteriores a las IMT-2000”. Se han publicado ya varias Recomendaciones e Informes de gran importancia para documentar las IMT-2000 y sentar bases de las IMT-Avanzadas.

Respondiendo a lo solicitado por la Asamblea de Radiocomunicaciones de 2007 (AR-07), las actividades sobre las IMT se están realizando en el seno de la nueva Comisión de Estudio 5, a la que pertenecen, entre otros, el Grupo de Trabajo 5D. La AR-07 revisó la Cuestión de estudio original, denominada actualmente Cuestión UIT–R 229-2/5 “Futuros desarrollos de las IMT-2000 y sistemas posteriores a las IMT-2000”, con objeto de tomar en consideración la función consistente en proseguir el desarrollo y el mejoramiento de las IMT-2000, así como el mandato de abordar todos los aspectos de las IMT-Avanzadas. En la Cuestión mencionada y las Resoluciones conexas de la AR-07 y de la Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones de 2007 (CMR-07), se preconiza la continuación de este trabajo esencial sobre las IMT.

Basándose en un proceso abierto, el Grupo de Trabajo 5D ha establecido una hoja de ruta para el futuro que va más allá de las comunicaciones móviles 3G y que abarca, entre otras cosas, un equilibrio entre el espectro, los mercados y los servicios, por una parte, y los aspectos tecnológicos por otra. Estos elementos y los de reglamentación resultan indispensables para contribuir al éxito del desarrollo de la telefonía móvil inalámbrica y atender a las necesidades de los usuarios. En 2008 el Grupo de Trabajo 5D concluirá sus trabajos relativos a las fases a corto plazo de las IMT-Avanzadas, aprobando los correspondientes requisitos, procesos y plazos. En dichos trabajos, el UIT–R ha contado con el pleno apoyo de la industria mundial de telefonía inalámbrica y de las administraciones y, a este respecto, hay que señalar que están prosperando las importantes relaciones de asociación entre el UIT–R y la industria (bajo los auspicios de la Resolución UIT–R 9-3).

El enfoque EMeRT con respecto a las tareas

EMeRT es un acrónimo formado por los cuatro siguientes factores esenciales y relacionados entre sí que resultan necesarios para apoyar las tecnologías inalámbricas de la información y la comunicación (TIC):

• El ESPECTRO, que es el recurso natural de las comunicaciones inalámbricas.
• El MeRCADO, que no sólo incluye las necesidades de los usuarios y su demanda de servicios, sino que es también el motor económico de los modelos empresariales.
• La REGLAMENTACIÓN, que abarca la autorización para utilizar el espectro y proporciona controles para cerciorarse de que el recurso natural que representa el espectro sea compartido adecuadamente por los titulares de las correspondientes licencias.
• La TECNOLOGÍA, que hace posible la utilización del espectro necesario para prestar los servicios y las capacidades que requiere el consumidor, de conformidad con los criterios especificados por la reglamentación.

Hay que señalar que no puede prescindirse de ninguno de estos elementos y todos ellos deben abordarse de manera colectiva en los planos internacional, regional y nacional.

Cabe preguntarse ahora ¿de qué forma el UIT–R y la industria han considerado el concepto EMeRT en las actividades referentes a las IMT-Avanzadas? Al examinar las IMT-Avanzadas, el Grupo de Trabajo 5D y su predecesor el Grupo de Trabajo 8F han definido metas que permiten abordar las características de los factores EMeRT, características que se ilustran en la Figura 2.

Desarrollo de las IMT-Avanzadas

Sobre la base de todos los factores EMeRT, el UIT–R se encuentra definiendo un conjunto detallado e interrelacionado de Recomendaciones e Informes en los que se define el próximo nivel de capacidades de comunicación inalámbrica con miras a su despliegue en todo el mundo, atendiendo al proceso y a los plazos correspondientes a las IMT-Avanzadas.

El Cuadro 1 permite hacerse ideas de algunos de los logros fundamentales del UIT–R que ilustran el concepto EMeRT, tal como éste se ha considerado en las actividades de estudio de las IMT-Avanzadas. Los documentos resultantes de dicho estudio pueden consultarse para hacerse una idea más clara de las IMT-Avanzadas.
 

Invitación a las IMT-Avanzadas

Importa señalar que el UIT–R ha anunciado detalladamente a sus Miembros y a la industria considerada en su totalidad cómo tiene la intención de proceder en cuanto a la primera versión de las IMT-Avanzadas. La invitación inicial a presentar propuestas sobre las tecnologías de interfaz radioeléctrica (RIT) o un conjunto de las mismas (SRIT), aplicables a los componentes terrenales de las IMT-Avanzadas, fue cursada en la Carta Circular 5/LCCE/2 del UIT–R de 7 de marzo de 2008. Esta invitación inició un proceso para evaluar las RIT o SRIT que se propusieron en relación con las IMT-Avanzadas, proceso que sigue curso y en cuyo marco se invita a la constitución de grupos de evaluación independientes y a la ulterior presentación de Informes de evaluación sobre las RIT o los SRIT propuestos.

En la Carta Circular precitada se indican, por otra parte, los requisitos específicos de las tecnologías IMT-Avanzadas, se define la forma de presentar las propuestas referentes a las tecnologías de interfaz radioeléctrica, se establecen los criterios y métodos de evaluación y se indica un calendario de trabajo. En la Figura 3 (página 43) se señalan las actividades que deberá emprender dentro de dicho calendario el Grupo de Trabajo 5D sobre las IMT-Avanzadas (en colaboración con las organizaciones externas competentes).
 

Información sobre el trabajo

Aparte de recurrir a los métodos usuales para difundir Recomendaciones e Informes del UIT–R sobre sus actividades referentes a las IMT (a través del Departamento de Publicaciones de la UIT y mediante el envío de Cartas Circulares sobre las IMT-Avanzadas), el UIT–R ha creado a dicho efecto una página web, con el objetivo de que constituya un portal idóneo para informarse sobre el particular. El portal está disponible en: www.itu.int/ITU-R/go/rsg5-imt-advanced

Para promover los trabajos sobre las IMT-Avanzadas y facilitar el inicio de la constitución de consenso en el marco del proceso mencionado, el UIT–R ha celebrado talleres abiertos. El primero de ellos tuvo lugar en mayo de 2007 en Kyoto, Japón, y durante el mismo se abordaron los conceptos y el estado de la investigación en la industria. En un seminario más reciente, celebrado el 7 de octubre de 2008, en Seúl, República de Corea, el examen se centró en el intercambio de información sobre plazos, procesos, requisitos de eficiencia técnica, directrices de evaluación y plantillas de presentación de normas IMT-Avanzadas. Algunos participantes en el taller comunicaron información detallada sobre una serie de posibles propuestas técnicas de interfaces radioeléctricas para las IMT-Avanzadas. Por otra parte, se reconoció el papel que siguen desempeñando las tecnologías y los servicios inalámbricos en los países en desarrollo y este tema se analizó con cierto detalle en el contexto de las IMT-2000 y las IMT-Avanzadas.

Contribuir a las comunicaciones en los países en desarrollo

Las aportaciones de los países en desarrollo han sido y siguen siendo un elemento importante en la creación de IMT-Avanzadas. El trabajo realizado sobre las IMT por el Sector de Desarrollo de Telecomunicaciones de la UIT (UIT–D), especialmente en el marco de la Cuestión 18-1/2 de la que se encarga la Comisión de Estudio 2 del Sector, ha contribuido en gran medida a alentar a los países en desarrollo a participar en la preparación de directrices y manuales referentes al paso de las redes móviles a las IMT. Aparte del cometido desempeñado por el UIT–D, varias organizaciones regionales de telecomunicaciones se han fijado objetivos relacionados con las IMT en los países en desarrollo y tienen en cuenta las necesidades que experimentan esos países a la hora de desarrollar tecnología de IMT-Avanzadas.

Hay que decir que no hay necesidad de diseñar sistemas IMT especialmente adaptados a las circunstancias de los países en desarrollo, y que se ha podido responder fácilmente a necesidades muy específicas. Una de estas necesidades, que reviste especialmente importancia para las IMT en los países en desarrollo, es la extensión de los sistemas IMT para que éstos puedan funcionar en bandas de frecuencias más bajas (por ejemplo, 450 MHz y bandas de ondas decimétricas) y prestar así apoyo costoeficiente a grandes zonas escasamente pobladas, desplegando sistemas de radiocomunicaciones IMT con células de diámetro muy extenso. Estas necesidades específicas se han tomado en consideración desde un principio en los requisitos definidos para las IMT-Avanzadas y se espera que las tecnologías propuestas puedan explotarse en banda IMT de bajas frecuencias en canales de radiocomunicación más estrechos, así como en las bandas IMT de frecuencias superiores, en las cuales pueden ponerse a disposición canales mucho más anchos.

Resulta alentador comprobar la rápida adopción de los servicios móviles por los países en desarrollo y el considerable crecimiento del acceso a Internet en banda ancha. Los esfuerzos desplegados por la UIT para “conectar a los que aún no lo están en 2015” se han visto facilitados por la capacidad de tecnologías como las IMT para establecer comunicaciones abordables y rápidamente disponibles.

Conclusiones

Trabajando en estrecha colaboración con la industria y con la mira puesta en el futuro, el UIT–R inició hace 15 años el estudio que dio lugar a las IMT-2000, tecnología que se convirtió en la base de los sistemas de comunicaciones móviles de tercera generación. Habida cuenta de la evolución continua de las IMT-2000, ha llegado la hora de definir definitivamente la orientación que habrá que seguir para entrar a la próxima era de comunicaciones inalámbricas. Durante ocho años se han ido desplegando los sistemas 3G que utilizan IMT-2000. Estos sistemas se encuentran madurando y contribuyendo a lograr el propósito que presidió la concepción inicial de las IMT-2000, esto es, proporcionar en todo el mundo comunicaciones vocales y de transmisión de datos a gran velocidad.

Para abrir el camino hacia un nuevo mundo inalámbrico, el UIT–R se encuentra fomentando una vez más en 2003 una concepción estratégica en cuanto a la forma en que podrían evolucionar el mercado y las necesidades de los usuarios finales. Esta concepción se ha denominado “IMT-Avanzadas”. Un hecho que conviene destacar también, es que el UIT–R ha definido ya un plan para llevar a la práctica dicha concepción. El plan y las Recomendaciones e Informes conexos se proyectan al futuro de las IMT mediante el desarrollo en curso de las IMT-Avanzadas.

Los requisitos ideados para las IMT-Avanzadas representan un hito en materia de capacidad, si se comparan con las características preconizadas para las IMT-2000. Con esto queremos decir que las IMT-Avanzadas constituyen un salto cualitativo y ofrecen nuevas capacidades en cuanto a la capa física de la interfaz radioeléctrica y permiten una gestión y control mejorados de los recursos de radiocomunicación, capacidades avanzadas de canal, agregación de anchuras de banda y mejor calidad de funcionamiento a todos los niveles, lo que incluye los aspectos de calidad de servicio. Las IMT-Avanzadas constituyen una plataforma de telecomunicaciones inalámbricas lo suficientemente flexible como para dar cabida a servicios que no se han siquiera imaginado aún.

Está previsto que a principios de 2011 se publique una serie de Recomendaciones sobre las IMT-Avanzadas para informar detalladamente sobre las correspondientes especificaciones técnicas, una vez que se reciban las propuestas de carácter tecnológico a lo largo de 2009 y se evalúen durante 2010. Así pues, en 2011 las IMT-Avanzadas pasarán del plano conceptual al real. El despliegue de los sistemas IMT avanzados sentará las bases del progreso de las TIC en todas las regiones del mundo.

Cabe esperar que, en una industria móvil que es probable atienda a 4.000 millones de usuarios a fines de 2008, resulte muy considerable el interés que despierten los sistemas inalámbricos de la próxima generación entre los Miembros del UIT–R y la industria de las telecomunicaciones considerada en su conjunto. El Grupo de Trabajo 5D del UIT–R sigue impulsando el progreso de las IMT-Avanzadas en todos sus aspectos, y la evolución de los actuales sistemas de tercera generación IMT-2000 contribuirá decisivamente a este brillante futuro.

El trabajo sobre las IMT-Avanzadas está progresando al ritmo necesario para atender a los plazos comerciales y sobrepasar incluso las expectativas de los usuarios. Se trata de un ejemplo del papel estratégico que desempeña la UIT en el desarrollo y normalización mundial de sistemas inalámbricos basados en las tecnologías más recientes.